如期而至--新能源一直是我國乃至全世界這幾年最為關(guān)注的話題，不可再生資源逐年遞減，地球出現(xiàn)溫室效應(yīng)，都成為了新能源發(fā)展的推動力。這一期，我們就來說說新能源和電子有著怎樣密不可分的關(guān)系。

先看百度百科，新能源( NE）：又稱非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。

以上我們可以看到，太陽能，應(yīng)該是目前我們身邊應(yīng)用最多的能源。從一個小小計算器就可以看到太陽能的身影，往大了看，衛(wèi)星早年間也是使用太陽能進行運行的。

那么將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)，我們稱之為光伏發(fā)電技術(shù)。是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的優(yōu)點是較少受地域限制，因為陽光普照大地；光伏系統(tǒng)還具有安全可靠、無噪聲、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點。

現(xiàn)在我們已經(jīng)看到新能源和電子的關(guān)系了，如果沒有半導(dǎo)體的應(yīng)用，一切新能源都無法被轉(zhuǎn)化成我們能利用的動能。

講解一下太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。

一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10－100W不等，用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3－5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

二、交通領(lǐng)域：如航標燈、交通／鐵路信號燈、交通警示／標志燈、高空障礙燈、高速公路／鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

三、通訊／通信領(lǐng)域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播／通訊／尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機、士兵GPS供電等。

四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象／水文觀測設(shè)備等。

五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

六、光伏電站：10KW－50MW獨立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。

七、太陽能建筑：將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。

八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車／電動車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。

在這么多的應(yīng)用里，MCU又起到了至關(guān)重要的作用。MCU通過MOSFET控制模塊實現(xiàn)對蓄電池的優(yōu)化充電，按照鉛酸蓄電池的特性，充電過程采用雙標三階段浮充法，把充電的過程分為三個階段。

第一階段： 大電流灌充階段 (high current bulk charge state)由電壓采樣電路獲取蓄電池的電壓狀況，當電壓小于過標準開路電壓(Voc)時，太陽能電源以其所獲的最大電流對蓄電池充電(最大電流對不同功率的系統(tǒng)取值不同，可按C/5充電率取值，其中C為蓄電池容量)，由于太陽能電池的電流與天氣狀況有關(guān)，所以大電流的取值將在一定范圍之內(nèi)。保持大電流充電至Voc，進入下一階段。第一階段的充電程度可達70%-90%。

第二階段： 過電壓恒充階段 (over charge state) 以恒定的過標準電壓(Voc)充電，直到充電率降至Ioct進入下一階段充電過程。第二階段的充電程度近100%。

第三階段：浮充階段 (float charge state) 以恒定精確的浮充電壓Vf進行浮充。蓄電池充滿后，以浮充方式維持電壓。浮充電壓的選擇對蓄電池的壽命尤為重要，即使5%的誤差也將使得蓄電池的壽命縮短一半。對太陽能電池和負載的保護，邏輯控制系統(tǒng)防止負載對蓄電池造成過放電，放電過深會嚴重損壞蓄電池。同時也要提供短路、負載過壓保護。 邏輯控制系統(tǒng)還提供了用戶操作界面，顯示充電或放電狀態(tài)、顯示蓄電池電壓、容量多少及充放電電流的大孝顯示數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、發(fā)出告警信號和燈光顯示和進行遠程通訊等功能，使得光伏系統(tǒng)的維護和檢修更加方便。

通過這幾個階段，我們發(fā)現(xiàn)NXP中LPC5400系列非常適合光伏發(fā)電這個行業(yè)的應(yīng)用。憑借220MHz超高主頻及豐富高性能外設(shè)優(yōu)勢，可以高效地處理逆變器的復(fù)雜控制演算法，替代DSP，實現(xiàn)降本增效。高級計時器可輸出三相互補PWM波形，滿足正弦波逆變需要的高頻波形。支持數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的復(fù)雜算法。

這一期我們將新能源中太陽能的部分聊了一下，下一期我們再說說其他類型的新能源。